氫氧化鎂
發布時間:2016-11-29 來源:未知     分享到:
  氫氧化鎂,別名苛性鎂石,輕燒鎂砂等,氫氧化鎂在水中的懸濁液稱為氫氧化鎂乳劑,簡稱鎂乳,英文名稱為Magnesium hydroxide。氫氧化鎂是無色六方柱晶體或白色粉末,難溶于水和醇,溶于稀酸和銨鹽溶液,水溶液呈弱堿性。在水中的溶解度很小,但溶于水的部分完全電離。氫氧化鎂的天然礦物水鎂石。可用于制糖和氧化鎂等。因氫氧化鎂在大自然含量比較豐富,而其化學性質和鋁較相近,因此使用者開始用氫氧化鎂來取代氯化鋁用于香體產品。化學式Mg(OH)2,式量58.32。白色無定形粉末。難溶于水,易溶于稀酸和銨鹽溶液。飽和水溶液的濃度為1.9毫克/升(18℃),呈堿性。加熱到350℃失去水生成氧化鎂。用做分析試劑,還用于制藥工業。

  物理性質

  精確稱取預經105℃干燥2h的

  試樣約400mg,移入錐形燒瓶中。加lmol/L硫酸25.0ml,待完全溶解后,加甲基紅試液(TS-149)數滴,用1mol/L氫氧化鈉滴定過量的酸。由所耗1mol/L硫酸的體積減去與所取試樣中氧化鈣含量(見質量指標)相當的1mol/L硫酸體積,其差即為相當于所取試樣中Mg(OH)2含量的1mol/L硫酸體積。每Ml1mol/L硫酸相當于Mg(OH)2 29.16mg或CaO28.04mg。

  技術指標:

  化學性質

  氫氧化鎂為中強堿(氫氧化鎂溶解度很小,溶液堿性很弱,有時作為弱堿處理),加熱至623K(350℃[1]  )即脫水分解:Mg(OH) 2 →MgO+H2O,易溶于酸或銨鹽溶液。[2]  與氧化鎂一樣易吸收空氣中的二氧化碳,逐漸形成組成為 5MgO·4CO2·xH2O 的堿式碳酸鹽。在高于350℃時分解為氧化鎂和水,但只有在1800℃以上才能完全脫水。

  應用領域

  1.氫氧化鎂是塑料、橡膠制品優良的阻燃劑。在環保方面作為煙道氣脫硫劑,可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑。亦用作油品添加劑,起到防腐和脫硫作用。另外,還可用于電子行業、醫藥、砂糖的精制,作保溫材料以及制造其他鎂鹽產品。

  2.氫氧化鎂的緩沖性能、反應活性、吸附性力、熱分解性能等均較優秀,既可以作為化工材料和中間體,也是一種綠色環保阻燃劑和添加劑用于橡膠、塑料、纖維和樹脂等高分子材料工業中。氫氧化鎂在環保領域中主要作為阻燃劑、酸性廢水處理劑、重金屬脫除劑、煙氣脫硫劑等進行應用。[3]

  3.該品可用作阻燃劑或阻燃填料加入到聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS樹脂中,有良好的阻燃和消煙作用,加入量為40~20份。但需用陰離子表面活性劑處理粒子表面,可采用價廉的高級脂肪酸堿金屬鹽或烷基硫酸鹽類和磺化丁二酸酯等陰離子表面活性劑,用量約為3%。 該品還用于鎂鹽的制造、砂糖的精制、制藥工業、日用化工等。

  4.氫氧化鎂是一種新型填充型阻燃劑,通過受熱分解時釋放出結合水,吸收大量的潛熱,來降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度,具有抑制聚合物分解和對所產生的可燃氣體進行冷卻的作用。分解生成的氧化鎂又是良好的耐火材料,也能幫助提高合成材料的抗火性能,同時它放出的水蒸氣也可作為一種抑煙劑。氫氧化鎂是公認的橡塑行業中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優秀阻燃劑。廣泛應用于橡膠、化工、建材、塑料及電子、不飽和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。特別是對礦用導風筒涂覆布、PVC整芯運輸帶、阻燃鋁塑板、阻燃篷布、PVC電線電纜料、礦用電纜護套、電纜附件的阻燃、消煙抗靜電,可代替氫氧化鋁,具有優良的阻燃效果。氫氧化鎂與同類無機阻燃劑相比,具有更好的抑煙效果。氫氧化鎂在生產、使用和廢棄過程中均無有害物質排放,而且還能中和燃燒過程中產生的酸性與腐蝕性氣體。單獨使用時,用量一般在40%~60%。 與基材樹脂有很好的相容性,是熱塑性樹脂及橡膠制品優良的阻燃劑,膠黏劑中常用作添加型阻燃劑或阻燃填料,參考用量40~200份。工業上用于制造鎂鹽、活性氧化鎂、藥品、精細陶瓷、保溫材料、砂糖精制、煙道氣脫硫劑、油品防腐添加劑、含酸廢水中和劑、彩電顯像管錐玻璃涂料等。

  5.該品還用于鎂鹽的制造、砂糖的精制、制藥工業、日用化工等。同時它放出的水蒸氣也可作為一種抑煙劑。氫氧化鎂是橡塑行業中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優秀阻燃劑。

  6.氫氧化鎂的乳狀懸濁液在醫學上作為制酸劑和緩瀉劑。

  制備方法

  (一):工業上常以海水與廉價的氫氧化鈣溶液(石灰乳)反應,可得氫氧化鎂沉淀。

  鹵水一石灰法將預先經過凈化精制處理的鹵水和經消化除渣處理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽內進行沉淀反應,在得到的料漿中加入絮凝劑,充分混合后,進入沉降槽進行分離,再經過濾、洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其化學反應方程式為:

  MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2↓

  鹵水-氨水法以經凈化處理除去硫酸鹽、二氧化碳、少量硼等雜質的鹵水為原料,以氨水作為沉淀劑在反應釜中進行沉淀反應,在反應前投入一定量的晶種,進行充分攪拌。鹵水與氨水的比例為1:(0.9~0.93),溫度控制在40℃。反應終了后添加絮凝劑,沉淀物經過濾后,洗滌、烘干、粉碎,制得氫氧化鎂成品。其化學反應方程式為:

  MgCl2+2NH3·H2O→Mg(OH)2↓+2NH4Cl

  該試驗方法有待提高收率,縮短洗滌周期,改進并完善生產工藝。菱苦土-鹽酸-氨水法菱鎂礦石與無煙煤或焦炭在豎窯內煅燒,生成氧化鎂和二氧化碳。苦土粉用水調成漿狀后與規定濃度的鹽酸反應制備氯化鎂溶液。其氯化鎂溶液與一定濃度的氨水在反應器中進行反應,生成物經洗滌、沉降、過濾分離、干燥、粉碎,得到氫氧化鎂產品。根據需要可添加表面處理劑進行表面處理。

  氫氧化鎂是一種應用前景好的高聚物基復合材料的無機阻燃填料。與氫氧化鋁一樣,氫氧化鎂阻燃劑是依靠受熱時化學分解吸熱和釋放出水而起到阻燃作用的,因此具有無毒、低煙及分解后生成的氧化鎂化學性質穩定,不產生二次污染等優點。但是,與含鹵有機阻燃劑相比,要達到相當的阻燃效果,填充量一般要達到50%以上。由于氫氧化鎂為無機物,表面與高聚物基料的相容性較差,如此高的填充量,如果不對其進行表面改性處理,填充到高聚物材料中后,將導致復合材料的力學性能下降。因此,必須對其進行表面改性處理,以改善其與高聚物基料的相容性,使填充材料的力學性能不下降,甚至使材料的部分力學性能有所提高。

  實驗證明,未經改性的氫氧化鎂在PP中以團聚體的形式存在,雖然粉體本身極細,但由于顆粒表面與PP基體不相容,顆粒團聚體與PP基體之間存在明顯的界限甚至空洞。因脆斷時氫氧化鎂顆粒逃逸后形成的空洞,說明未改性的氫氧化鎂在PP中只是起到一個填充阻燃的作用,而不與PP發生化學鍵合。經過表面改性的氫氧化鎂在PP基體中分散均勻,顆粒大都以原級顆粒或小團聚顆粒的形式分散存在于材料中。

  (二):白云石制備氫氧化鎂新工藝,白云石在950℃下煅燒2.5小時,消化比例1:40,消化溫度70℃,消化時間為50mins;一次酸浸時鹽酸用量與鈣離子的摩爾比為2比1,二次酸浸時的硫酸用量與鎂離子的摩爾比為1比1;沉淀過程溶液的pH值為11。以此工藝條件可得氫氧化鎂的最大收率,總收率達到85.20%以上,并且得到純度一般,分散度一般的片狀氫氧化鎂。碳化法工藝在最優化條件下,鈣鎂分離過程鎂的提取率達到90.02%,氫氧化鎂制備過程產品收率88.21%,所選碳化溫度30℃,沉淀劑為氨水,能夠得到純度較好,分散性較好,且為片狀的氫氧化鎂產品。

  注意事項

  氫氧化鎂難溶于水,屬于較弱的堿,但對眼睛,呼吸系統和皮膚均略有刺激性。故使用時應做適當防護,佩戴手套或護目鏡,不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗并就醫。腐蝕性基本沒有。

  急性毒性:經口,LD50=8500mg/kg (老鼠)

  常見謠言

  謠言:氫氧化鎂不能與二氧化碳反應 。

  駁斥:氫氧化鎂可以與二氧化碳反應。以下為文獻描述。

  以白云石為原料制造輕質碳酸鎂,是將白云石灰經消化,生成氫氧化鈣和氫氧化鎂懸濁液,用含有二氧化碳的窯氣進行碳化反應,生成碳酸鈣和碳酸氫鎂,利用二者溶解度不同達到鈣、鎂分離,然后將留在溶液中的碳酸氫鎂熱解 。

  通過實驗的方法研究氫氧化鎂懸浮液和二氧化碳反應結晶析出水合碳酸鎂的沉淀過程,探討不同操作條件對最終產品粒度分布特征的影響.研究結果表明:沉淀析出的結晶產物均為三水碳酸鎂(MgCO3·3H2O)。

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